高韌耐磨PA6共混物的制備、結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、由于聚酰胺6(PA6)具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性、耐磨性和耐油性優(yōu)異等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域。但由于其尚存在吸水性大、干態(tài)和低溫沖擊強(qiáng)度低等缺陷而限制了它在某些方面的應(yīng)用。為此,國(guó)內(nèi)外廣泛開展了PA6的改性研究。
　　為了提高PA6的韌性和耐磨性,滿足紡織器材、汽車配件等對(duì)高韌性、高耐磨性的要求,本工作首次采用兩種不同牌號(hào)的熱塑性聚氨酯(分別記為TPU1和TPU2)和乙烯丙烯酸共聚物(EAA)作為增韌、耐磨改性劑,利用熔

2、融共混方法制備了PA6/TPU1、PA6/TPU2、PA6/EAA、PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2五個(gè)系列的PA6共混物。重點(diǎn)考察了增韌、耐磨改性劑含量對(duì)PA6共混物力學(xué)性能的影響,著重討論了TPU用量對(duì)PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2共混物的摩擦磨損性能的影響,探討了PA6/EAA/TPU1共混物的增韌機(jī)理和磨損機(jī)理,研究了PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的動(dòng)態(tài)力學(xué)

3、性能、熔融與結(jié)晶行為以及結(jié)構(gòu)與形態(tài)等方面。
　　結(jié)果表明:(1)對(duì)五個(gè)系列的PA6共混物進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試表明:TPU1、TPU2和EAA均能提高PA6的沖擊韌性,其中TPU1和TPU2的最佳用量為5份,EAA的最佳用量為15份;當(dāng)PA6/EAA/TPU1=95/15/5時(shí),共混物的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)95.7kJ/m~2,約為PA6的32倍,拉伸強(qiáng)度可達(dá)81MPa,彎曲強(qiáng)度為47MPa,表明PA6/EAA/TPU1共混物具有優(yōu)異

4、的力學(xué)性能。(2)PA6/EAA/TPU1和PA6/EAA/TPU2共混物的摩擦磨損性能測(cè)試表明:EAA分別與TPU1和TPU2聯(lián)用均能改善PA6的耐磨性;在磨耗量方面,PA6/EAA/TPU1

5、.2~1.7mg、0.26~0.34、2.1~3.4mm,表明PA6/EAA/TPU1共混物具有優(yōu)異的耐摩擦磨損性能。(3)通過(guò)掃描電鏡觀察,PA6/TPU1(95/5)、PA6/EAA(100/15)和PA6/EAA/TPU1(95/15/5)共混物的相態(tài)分布均為“海-島結(jié)構(gòu)”。(4)通過(guò)掃描電鏡觀察,PA6/EAA/TPU1共混物的增韌機(jī)理和磨損機(jī)理分別服從多重銀紋機(jī)理和磨粒磨損、黏著磨損機(jī)理。(5)由動(dòng)態(tài)力學(xué)分析及掃描電鏡觀察,P

6、A6和TPU1的相容性較好,加入EAA后,使PA6和TPU1之間的相容性得到了改善。(6)用DSC對(duì)PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的結(jié)晶與熔融行為研究表明:PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1共混物的結(jié)晶速率均比PA6的結(jié)晶速率快;PA6及其共混物的非等溫結(jié)晶過(guò)程都存在二次結(jié)晶現(xiàn)象,結(jié)晶后期以均相成核方式形成三維生長(zhǎng)的晶體;PA6/TPU1、PA6/EAA和PA6/EAA/TPU1